《ANSYS Maxwell涡流场分析案例.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《ANSYS Maxwell涡流场分析案例.doc（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1.训练后处理应用实例本例中的涡流模型由一个电导率=106S/m，长度为100mm，横截面积为1010m2的导体组成，导体通有幅值为100A、频率为60Hz、初始相位=120的电流。（1） 启动Maxwell并建立电磁分析1. 在windows系统下执行“开始”“所有程序”ANSYS ElectromagneticANSYS Electromagnetic Suite 15.0Windows 64-bitMaxwell 3D命令，进入Maxwell软件界面。2. 选择菜单栏中FileSave命令，将文件保存名为“training_post”3. 选择菜单栏中Maxwell 3DSolution
2、 Type命令，弹出Solution Type对话框(1) Magnetic:eddy current(2) 单击OK按钮4. 依次单击ModelerUnits选项，弹出Set Model Units对话框，将单位设置成m，并单击OK按钮。（2） 建立模型和设置材料1. 依次单击DrawBox命令，创建长方体在绝对坐标栏中输入：X=-5，Y=-5，Z=0，并按Enter键在相对坐标栏中输入：dX=5，dY=5，dZ=100，并按Enter键单击几何实体，左侧弹出属性对话框，重命名为：Cond材料设置为conductor，电导率为=106S/m2. 依次单击DrawBox命令，创建长方体在绝对坐
3、标栏中输入：X=55，Y=-10，Z=40，并按Enter键在相对坐标栏中输入：dX=75，dY=10，dZ=60，并按Enter键单击几何实体，左侧弹出属性对话框，重命名为：aux3. 依次单击DrawLine在绝对坐标栏中输入：X=0，Y=0，Z=0，并按Enter键在相对坐标栏中输入：dX=0，dY=0，dZ=100，并按Enter键名为line14. 依次单击Drawline，生成长方形对角点为（20，-20，50）、（-20，20，50），名为line25. 依次单击DrawRegion命令，弹出Region对话框，设置如下:Pad individual directions（-10
4、0，-100，0）、（200，100，100）（3） 指定边界条件和源1. 按f键，选择Cond与Region的交界面，依次单击菜单中的Maxwell 3DExcitationsAssignCurrent命令，在对话框中填入以下内容：(1) Name:SourceIn(2) Value:100 A(3) Palse:120deg(4) 单击OK按钮2. 按f键，选择Cond与Region的另一个交界面，依次单击菜单中的Maxwell 3DExcitationsAssignCurrent命令，在对话框中填入以下内容：(5) Name:SourceIn(6) Value:100 A(7) Pals
5、e:120deg(8) 按Swap Direction和OK按钮（4） 设置求解规则1. 依次选择菜单栏中Maxwell 3DAnalysis SetupAdd Solution Setup命令，此时弹出Solution Setup对话框，在对话框中设置：(1) Maximum number of passes（最大迭代次数）：10(2) Percent Error（误差要求）:1%(3) Refinement per Pass（每次迭代加密剖分单元比例）:50%(4) SolverAdaptive Frequency（设置激励源的频率）:60Hz(5) 单击OK按钮。1. 依次选择菜单栏中的
6、Maxwell 3DValidation Check命令，此时弹出的对话框中，如果全部项目都有P说明前处理操作没有问题；如果有O弹出，则需要重新检查模型；如果有！出现，则不会影响计算。2. 依次选择Maxwell 3DAnalyze All命令，此时程序开始计算。（5） 后处理依次单击Maxwell 3DFieldsCalculator命令，弹出Fields Calculator对话框1) 导体内的功率损耗（体积分）方法一：1 选择InputQuantityOhmic Loss2 选择InputGeometry选择Volume，在列表中选择Cond，然后单击OK按钮3 选择ScalarInte
7、grate4 选择OutputEval5 得到Cond计算损耗约为5方法二：计算公式为1 选择InputQuantityJ，获得电流密度矢量J；2 选择Push3 选择GeneralComplex：Conj，求J的共轭；4 选择VectorMtal，出现Material Operation窗口；5 选择Conductivity、Divide；单击OK按钮6 选择VectorDot7 选择GeneralComplex：Real；8 选择InputNumber，设置为Type:Scalar；Value:2；单击OK9 选择General/10 选择InputGeometry选择Volume，在列表
8、中选择Cond，然后单击OK按钮11 选择ScalarIntegrate12 选择OutputEval13 得到Cond计算损耗约为52) 沿着导体路径的电压降（线积分）计算电压降的实部：计算公式为1 选择InputQuantityJ，获得电流密度矢量J；2 选择VectorMtal，出现Material Operation窗口；3 选择Conductivity、Divide；单击OK按钮4 选择GeneralComplex：Real；5 选择InputGeometry选择Line，在列表中选择Line1，然后单击OK按钮6 选择VectorTangent7 选择ScalarIntegrate
9、8 选择OutputEval9 得到电压降的实部分量为0.05V计算电压降的虚部：计算公式为1 选择InputQuantityJ，获得电流密度矢量J；2 选择VectorMtal，出现Material Operation窗口；3 选择Conductivity、Divide；单击OK按钮4 选择GeneralComplex：Imag；5 选择InputGeometry选择Line，在列表中选择Line1，然后单击OK按钮6 选择VectorTangent7 选择ScalarIntegrate8 选择OutputEval9 得到电压降的实部分量为-0.0866V理论计算电压降幅值为3) 安培定律（
10、线积分）计算磁场强度的实部分量沿着线line2的线积分1 选择InputQuantityH；2 选择GeneralComplex：Real；3 选择InputGeometry选择Line，在列表中选择Line2，然后单击OK按钮4 选择VectorTangent5 选择ScalarIntegrate6 选择OutputEval7 出现86.58A实际电流的实部是100sin120=86.58A计算磁场强度的虚部分量沿着线line2的线积分1 选择InputQuantityH；2 选择GeneralComplex：Imag；3 选择InputGeometry选择Line，在列表中选择Line2，
11、然后单击OK按钮4 选择VectorTangent5 选择ScalarIntegrate6 选择OutputEval7 出现-49.98A实际电流的虚部是100cos120=50A计算相位1 选择Exch和Rlup操作，确认计算器顶部为-49.98A，接下来是86.58A2 选择Trig|Atan2，得到相位为120.0004) 计算磁通密度散度（体积分）计算磁通密度的实部分量散度在aux上的体积分1 选择InputQuantityB；2 选择GeneralComplex：Real；3 选择VectorDivg4 选择InputGeometry选择Volume，在列表中选择aux，然后单击OK
12、按钮5 选择ScalarIntegrate6 选择OutputEval7 出现-9.6810-10A计算磁通密度的虚部分量散度在aux上的体积分1 选择InputQuantityB；2 选择GeneralComplex：Imag；3 选择VectorDivg4 选择InputGeometry选择Volume，在列表中选择aux，然后单击OK按钮5 选择ScalarIntegrate6 选择OutputEval7 出现1.6810-9A5) 磁通量的计算（面积分）磁通量实部的计算1 选择InputQuantityB2 选择Vector:Scal?Scalar Y3 选择GeneralComple
13、x：Real；4 选择InputGeometry选择Volume，在列表中选择aux，然后单击OK按钮5 GeneralDomain6 选择InputGeometry选择Surface，在列表中选择XZ，然后单击OK按钮7 选择ScalarIntegrate8 选择OutputEval9 出现5.0610-8Wb磁通量实部的计算1 选择InputQuantityB2 选择Vector:Scal?Scalar Y3 选择GeneralComplex：Imag；4 选择InputGeometry选择Volume，在列表中选择aux，然后单击OK按钮5 GeneralDomain6 选择InputG
14、eometry选择Surface，在列表中选择XZ，然后单击OK按钮7 选择ScalarIntegrate8 选择OutputEval9 出现-8.7610-8Wb磁通量的幅度为1.0110-7Wb，进而可以获得导体与积分表面边界构成的矩形环之间的互感为在环内感应电压的幅度为6) 计算总电阻损耗（体积分）-Maxwell_v16_3D_WS02_BasicEddyCurrentAnalysis1 选择InputQuantityOhmic Loss2 选择InputGeometry选择Volume，在列表中选择Disk，然后单击OK按钮3 选择ScalarIntegrate4 选择OutputEval5 得到Disk计算损耗约为270.38W7) 计算磁通量-06_1_maxwell_eddycurrent_Asymmetric_ConductorBz_real1 选择InputQuantityB2 选择Vector:Scal?Scalar Z3 选择GeneralComplex：Real；4 选择GeneralSmooth注意:在特斯拉(Tesla)的单位中，流量密度将默认显示。如果您希望看到
